Физики обогнали квантовые торнадо и достигли истинного предела сверхпроводника

Отредактировано: Svitlana Velhush

Сверхпроводники обещают революцию в технологиях — от левитирующих поездов до мощных ускорителей частиц и медицинских сканеров. Однако их работа ограничена хрупким балансом: слишком сильный ток или магнитное поле разрушает состояние, при котором электричество течёт без сопротивления.

В обычных измерениях постоянным током этот предел трудно достичь. Его опережают квантовые вихри — крошечные «торнадо» из магнитного потока, которые возникают в сверхпроводниках второго рода и быстро вызывают нагрев и сопротивление.

Учёные из Института Макса Планка в Гамбурге нашли способ обойти эту помеху. Они использовали лазерные импульсы длительностью 300 фемтосекунд, которые превращались в электрические импульсы всего в несколько пикосекунд. За это время вихри не успевали сдвинуться и нарушить сверхпроводимость.

В эксперименте ниобий-нитрид выдержал ток в 2,2 раза выше обычного критического значения, а затем сверхпроводимость резко прекратилась — именно так и должно происходить при разрыве куперовских пар. В материале на основе иттрий-барий-меди оксида процесс шёл плавнее из-за иной симметрии энергетической щели.

Новый метод позволяет напрямую измерять фундаментальные свойства материалов, недоступные при обычных измерениях. Он открывает путь к тестированию множества сверхпроводников на их истинных пределах и к созданию более устойчивых устройств.

Исследование опубликовано в Nature Physics и показывает, что скорость иногда решает всё: достаточно опередить квантовые процессы, чтобы увидеть, на что действительно способен материал.

2 Просмотров

Источники

  • A Major Superconductor 'Speed Limit' Was Just Broken

Комментарии

Читайте больше статей по этой теме:

HKUST Researchers Redraw the Boundary between Phases of Matter A research team led by Prof. Haruki WATANABE, Professor in the Department of Physics and the Jockey Club Institute for Advanced Study (IAS) at HKUST, in collaboration with Prof. Yukitoshi MOTOME and graduate student

Image
Reply
Вы нашли ошибку или неточность?Мы учтем ваши комментарии как можно скорее.